به گزارش تجارت نیوز، در دنیایی که گذار به انرژی پاک سرعت گرفته، خودروهای برقی (EV) به‌عنوان یکی از مهم‌ترین راه‌حل‌ها برای کاهش آلودگی و وابستگی به سوخت‌های فسیلی شناخته می‌شوند. اما با وجود تمام پیشرفت‌ها، هنوز یک چالش بزرگ پابرجاست: باتری‌های بزرگ، سنگین و گران‌قیمت.
اکنون ایده‌ای نو در حال شکل‌گیری است که می‌تواند این معادله را تغییر دهد، جاده‌های برقی. این فناوری نوظهور وعده می‌دهد خودروهای برقی بتوانند در حین حرکت، بدون توقف و بدون نیاز به باتری‌های عظیم، شارژ شوند.
جاده‌های برقی (Electric Roads) ترکیبی از نوآوری‌های الکترونیکی، زیرساختی و حمل‌ونقلی هستند که می‌توانند چهره صنعت خودروسازی و انرژی جهانی را برای همیشه دگرگون کنند.
جاده‌های برقی چگونه کار می‌کنند؟
ایده جاده‌های برقی بر انتقال انرژی به وسایل نقلیه در حال حرکت استوار است. این انتقال می‌تواند به دو روش اصلی انجام شود:
- شارژ القایی (بی‌سیم): در این روش، سیم‌پیچ‌هایی در زیر سطح جاده تعبیه می‌شوند که میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند. خودروهای مجهز به گیرنده‌های خاص، هنگام عبور از این بخش‌ها، انرژی را به صورت بی‌سیم دریافت می‌کنند.
- شارژ رسانا (تماسی): در این مدل، ریل‌های فلزی رسانا در سطح جاده نصب می‌شوند و خودروها از طریق بازوهای اتصال، انرژی را مستقیما از این ریل‌ها می‌گیرند.
در هر دو حالت، خودرو می‌تواند هنگام حرکت به‌طور مداوم شارژ شود، بدون آنکه نیازی به توقف برای شارژ یا استفاده از باتری‌های سنگین داشته باشد.
نمونه‌های عملی از فناوری جاده‌های برقی
یکی از برجسته‌ترین پروژه‌ها در این زمینه، بزرگراه A10 در فرانسه است. این طرح که توسط شرکت VINCI Autoroutes با همکاری شرکت فناوری Electreon اجرا می‌شود، موفق شده است به توان خروجی بیش از ۳۰۰ کیلووات دست یابد. رقمی که برای شارژ کامیون‌های سنگین، اتوبوس‌ها و خودروهای سواری در سرعت کامل کافی است.
آزمایش‌های انجام‌شده نشان می‌دهد که در شرایط پایدار، میانگین توان بیش از ۲۰۰ کیلووات بوده که حتی از نیاز انرژی وسایل نقلیه سنگین نیز فراتر می‌رود. این دستاورد فنی، نشان‌دهنده قابلیت واقعی جاده‌های برقی برای تامین انرژی ناوگان حمل‌ونقل سنگین بدون توقف است.
مزایای کلیدی جاده‌های برقی
۱. کاهش اندازه و هزینه باتری‌ها
در حال حاضر، خودروهای برقی به‌ویژه کامیون‌ها برای پیمایش طولانی‌مدت به باتری‌هایی بزرگ و گران‌قیمت نیاز دارند. اما جاده‌های برقی می‌توانند با تامین انرژی مداوم در طول مسیر، اندازه باتری‌ها را تا حد زیادی کاهش دهند.
این موضوع باعث می‌شود وزن خودرو کمتر، هزینه ساخت پایین‌تر و ظرفیت بار بیشتر شود. برای ناوگان‌های تجاری، این به معنای کاهش هزینه سوخت و افزایش بهره‌وری حمل‌ونقل است.
۲. کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای
اگر انرژی جاده‌های برقی از منابع تجدیدپذیر مانند باد و خورشید تأمین شود، تاثیر چشمگیری در کاهش آلودگی دارد. در حال حاضر، حمل‌ونقل جاده‌ای بیش از ۱۶ درصد از کل انتشار کربن فرانسه را تشکیل می‌دهد.
با اجرای جاده‌های برقی و کاهش نیاز به تولید باتری‌های لیتیومی، انتشار کربن و ضایعات صنعتی به شکل چشمگیری کاهش می‌یابد.
۳. افزایش بهره‌وری انرژی
فناوری‌های جدید شارژ رسانا اکنون به راندمانی بین ۸۵ تا ۹۵ درصد رسیده‌اند. این عدد برای سیستم‌های القایی بی‌سیم نیز در حال افزایش است و در کشورهای پیشرو مانند فرانسه، سوئد و آمریکا با موفقیت آزمایش شده است.
چالش‌های پیش رو
با وجود مزایای قابل توجه، اجرای جاده‌های برقی با چالش‌های جدی روبه‌روست.
۱. هزینه بالا و نیاز به بازسازی زیرساخت‌ها
نصب سیستم‌های ERS (Electric Road System) بسیار گران‌تر از ساخت بزرگراه‌های سنتی است. علاوه بر تعبیه کویل‌ها یا ریل‌ها، لازم است جاده‌ها بازسازی شوند، شبکه‌های برق ارتقا یابند و ایستگاه‌های اتصال جدید به شبکه احداث شود.
برآوردها در فرانسه نشان می‌دهد اجرای سراسری این فناوری به ۳۰ تا ۴۰ میلیارد یورو سرمایه‌گذاری نیاز دارد. رقمی که تنها با مشارکت بخش خصوصی امکان‌پذیر است.
۲. استانداردسازی و دوام فنی
یکی از چالش‌های اصلی، تضمین عملکرد مداوم و ایمن سیستم‌ها در انواع وسایل نقلیه است. هنوز استانداردهای جهانی برای شارژ بی‌سیم کامیون‌ها و خودروهای سنگین نهایی نشده است.
علاوه بر این، دوام ریل‌ها، امنیت در برابر رطوبت، آتش‌سوزی و میدان‌های مغناطیسی سرگردان نیازمند تحقیق و توسعه (R&D) بیشتر است.
۳. چالش‌های نظارتی و شهری
ادغام سیستم‌های شارژ جاده‌ای با شبکه برق و مدیریت ترافیک، به هماهنگی بین چندین نهاد نیاز دارد. در مناطق شهری متراکم، اجرای چنین پروژه‌هایی می‌تواند باعث ترافیک، اختلال و هزینه‌های اجرایی بالا شود.
وضعیت جهانی جاده‌های برقی
پس از موفقیت Electreon در نزدیکی پاریس، شرکت‌های دیگر نیز در حال ارزیابی مسیرهای پویا برای کریدورهای حمل‌ونقل هستند. دولت فرانسه برنامه دارد تا سال ۲۰۳۵ حدود ۹۰۰۰ کیلومتر بزرگراه برقی احداث کند که البته به سرمایه‌گذاری خصوصی وابسته است.
در ایالات متحده، نخستین جاده شارژ بی‌سیم در دیترویت راه‌اندازی شده است و دانشگاه UCLA پروژه‌ای برای توسعه مراکز حمل‌ونقل چندکاربره برقی در دست دارد. این طرح‌ها بخشی از برنامه‌ی گسترش زیرساخت‌های هوشمند تا سال ۲۰۲۶ هستند.
در اروپا نیز کشورهایی چون سوئد، آلمان و ایتالیا در حال اجرای طرح‌های آزمایشی‌اند و اتحادیه اروپا الزام کرده تا سال ۲۰۲۶، در هر ۶۰ کیلومتر از بزرگراه‌ها، نقاط دریافت عوارض و شارژ هوشمند مستقر شوند.
در هند نیز، دولت از طرح‌های کریدورهای آزمایشی شارژ پویا حمایت می‌کند تا با رشد سریع حمل‌ونقل عمومی، استفاده از انرژی پاک تسهیل شود.
امکان‌سنجی اقتصادی و مسیر آینده
تحلیل‌های اولیه نشان می‌دهد که در بلندمدت، جاده‌های برقی ممکن است از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر از خودروهای با باتری بزرگ باشند.
اما این موضوع به عواملی چون قیمت برق، هزینه ارتقای شبکه و پیشرفت فناوری باتری‌ها بستگی دارد.
احتمالا نخستین استقرارهای بزرگ، در کریدورهای حمل‌ونقل پرتردد و صنعتی انجام خواهد شد.
جاده‌های برقی قرار نیست جایگزین کامل شارژرهای ثابت شوند، بلکه بخشی از یک اکوسیستم جامع شارژ هستند که شامل:
- شارژ شبانه در منازل
- ایستگاه‌های شارژ فوق‌سریع
- و بخش‌های پویا در بزرگراه‌ها می‌شود.
خودروسازانی چون BMW و Toyota در حال تجهیز مدل‌های جدید خود به گیرنده‌های سازگار با استانداردهای در حال توسعه ERS هستند.
آینده‌ای روشن در مسیر سبز
جاده‌های برقی به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های حمل‌ونقل آینده شناخته می‌شوند؛ فناوری‌ای که می‌تواند خودروهای برقی را از محدودیت باتری‌های سنگین رها کند و مفهوم شارژ در حرکت را به واقعیت تبدیل نماید.
اگرچه چالش‌های فنی و اقتصادی هنوز پابرجاست، اما با پیشرفت پروژه‌های آزمایشی، حمایت‌های دولتی و همکاری صنعت خودرو و انرژی، این چشم‌انداز روزبه‌روز دست‌یافتنی‌تر می‌شود.
به نظر می‌رسد در سال‌های پس از ۲۰۲۶، جاده‌های برقی نه تنها بخشی از حمل‌ونقل آینده، بلکه نماد گذار به جهانی بدون آلودگی و پایدار خواهند بود. جایی که هر کیلومتر جاده، خود یک منبع انرژی پاک است.
